Mechanik fester Körper

Die Mechanik fester Körper ist ein grundlegendes Teilgebiet der klassischen Mechanik, der Kontinuumsmechanik und der Experimentalphysik. Sie befasst sich mit der Bewegung von Festkörpern unter dem Einfluss äußerer Kräfte. Zu unterscheiden sind:

• der Idealfall nicht verformbarer, gänzlich starrer Körper. Zur Untersuchung werden diese mathematisch aus Massepunkten zusammengesetzt; die untersuchten Bewegungen sind vor allem Translationsbewegungen und Rotationen.
• die realen, elastisch oder plastisch verformbaren Festkörper. Hier kommt die Analyse von Schwingungen, Durchbiegungen und Verformungen hinzu.

Die Mechanik fester Körper, als dessen Gegenstück die Mechanik der Fluide gelten kann, stellt die allgemeine Grundlage der Physik dar und bildet daher fast immer den Beginn physikalischer Studienbücher und Vorlesungsreihen.

Mechanik fester Körper ist dementsprechend auch der Titel mehrerer Lehrbücher, die seit Beginn des 20. Jahrhunderts publiziert wurden. Zu den bekanntesten Autoren zählen Heinz Parkus (TU Wien) und Siegfried Heitz (Universität Bonn).

Die meisten Lehrbücher gliedern das Fachgebiet in die Bereiche

• Statik (u. a. Bezugs- und Kraftsysteme, Massengeometrie, Gleichgewicht, stabförmige Festkörper, Fachwerke, Reibungsgesetze),^[1]
• Festigkeitslehre (Zug- und Biegeversuche, Spannungsverteilung, Biegelinie, Torsion; Elastizitätstheorie, Plastizität, Rheologie, Härte, Dichte, Baumechanik^[1] usw.),
• Kinematik und Dynamik (Winkel- bzw. Geschwindigkeitsvektor, Beschleunigung, Ruck, Momente usw., Kinetische Grundgleichung, Schwerpunkt- und Drallsatz, Keplersche und Fallgesetze, Eulersche Kreiseltheorie usw.; Gravitation, Arbeit, Leistung, Bewegungsenergie, Schwingungen, Stoßvorgänge).

Literatur

• Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 1: Thomas Dorfmüller, W. Hering, K. Stierstadt: Mechanik, Relativität, Wärme. 11. völlig neubearbeitete Auflage. de Gruyter, Berlin 1998, ISBN 3-11-012870-5.
• Heinz Parkus: Mechanik der festen Körper. 2. Auflage. Springer, Wien 1966, ISBN 3-211-80777-2.
• Akademischer Verein Hütte (Hrsg.): „Hütte“. Des Ingenieurs Taschenbuch. Band 1: (Mathematik, Mechanik, Wärme, Stoffkunde). 26. Auflage. Ernst & Wohn, Berlin 1931, S. 201–352.

Einzelnachweise